Top

Физики открыли новое состояние материи

22 октября 2008, 21:34
Метки: , ,
Рубрика: Открытия 

Физики открыли новое состояние материи, названное квазитрёхмерным электронным кристаллом, которое возникает при воздействии сильного магнитного поля на охлаждённый полупроводник, говорится в статье, опубликованной канадскими учёными в журнале Nature Physics. Открытие может привести к ускорению развития электроники.

“Это на самом деле не настоящее трёхмерное состояние, а что-то промежуточное. Это совершенно новое явление. Это то, что любят теоретики, теперь они будут думать, как подвести существующие модели к новой ситуации”, - заявил руководитель исследования, доктор Гийом Жерве из университета Макгилла, слова которого приводятся в сообщении этого университета.

Новое состояние вещества было получено на основе так называемого двумерного электронного кристалла, открытого в 1990-х годах.

“Представьте сэндвич, где вместо ветчины находятся электроны. В такой системе электроны протискиваются между двумя материалами, поэтому кристалл называется двумерным. Электроны могут двигаться только в плоскости, аналогично бильярдным шарам на столе. Они имеют толщину, но не могут двигаться вверх и вниз”, - поясняет доктор Жерве.

В новом эксперименте ученые охладили двумерный электронный кристалл до сверхнизкой температуры, примерно в 100 раз ниже температуры межгалактического пространства.

Затем материал поместили в магнитное поле, созданное самым мощным магнитом на Земле, находящимся во Флориде. В результате электроны стали двигаться в ранее “запрещённых” направлениях и двумерная система внутри полупроводника начала трансформироваться в “квазитрёхмерную”. Читать далее…

Ультрафиолетовый микроскоп с рекордным разрешением назван изобретением года

22 октября 2008, 21:15
Метки: , ,
Рубрика: Изобретения 

Новый микроскоп, разработанный совместными усилиями физиков из Колорадо и Беркли при участии российских учёных из физического института имени Лебедева, был признан одним из ста лучших изобретений года. В пресс-релизе Университета Колорадо сообщается, что новый прибор позволяет без специальной обработки образцов наблюдать процессы с характерными масштабами в десятки нанометров. Также мощный источник ультрафиолета позволит проводить сверхскоростную съёмку различных процессов с выдержкой вплоть до одной миллиардной доли секунды.

Специальные зеркала для ультрафиолетового излучения были изготовлены в физическом институте имени Лебедева - в лаборатории рентгеновской оптики. Меньшая длина волна ультрафиолетового излучения по сравнению с видимым светом, помимо лучшей разрешающей способности (способности разделить изображение двух близких точек), приводит и к более жёстким требованиям, которые предъявляются к оптике. Физики использовали специальные многослойные покрытия: согласно описанию на сайте лаборатории, такие зеркала могут быть использованы и для ещё более совершенных рентгеновских микроскопов.

Проблема с ограничением разрешающей способности микроскопа может так же быть решена заменой света на электронный пучок в электронном микроскопе или использованием специальной сверхтонкой иглы для сканирования поверхности. В таких микроскопах достигается ещё большее увеличение - но либо ценой специальной подготовки и фиксации образцов, либо за счёт длительного времени сканирования. Ультрафиолетовые и рентгеновские микроскопы лишены таких недостатков. Читать далее…

Физики снова подтвердили теорию относительности

17 октября 2008, 20:12
Метки: , , , ,
Рубрика: Исследования 

Физики из национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (США) не смогли в ходе эксперимента опровергнуть одно из основных положений теории относительности - принципа лоренц-инвариантности. Результаты исследований опубликованы в Physical Review Letters.

Принцип лоренц-инвариантности постулирует, что все физические законы действуют одинаково вне зависимости от положения и ориентации лаборатории в пространстве и от момента времени. Одним из следствий лоренц-инвариантности является, в частности, неизменность физических процессов при повороте системы на произвольный угол. Так, поворот лаборатории вместе с поверхностью Земли в ходе суточного вращения планеты не должен влиять на процессы. И днем и ночью результат эксперимента должен быть одинаков.

Для проверки этого положения физики использовали нейтрино - частицы с очень высокой проникающей способностью. Нейтрино, получаемые при облучении углеродной мишени на ускорителе заряженных частиц, направлялись через слой грунта на расположенный в нескольких сотнях метров детектор, который регистрировал количество и энергию частиц. В накопленных таких образом данных физики пытались найти зависимость результата от времени суток. Зависимости не обнаружилось.

Выяснилось, что пучок ведет себя одинаково при любом положении в пространстве и все направления оказываются для него одинаковы: принцип инвариантности в очередной раз подтвердил свою работоспособность. Читать далее…

Нобелевскую премию по химии присудили за переворот в молекулярной биологии

Медуза Aequorea victoria

В последние годы границы между многими науками становятся все более и более размытыми. Зачастую уже невозможно понять, где кончается, например, биология и начинается физика или химия. Такая тенденция нашла свое отражение и в том, как происходит выбор нобелевских лауреатов. В 2008 году награду по химии присудили исследователям, которых скорее можно назвать молекулярными биологами.

Нобелевскую премию поделили между собой три американца, которые занимались изучением одного белка. Он известен в научном мире под названием GFP, от английского green fluorescence protein, или зеленый флуоресцентный белок. Чем же так замечателен этот GFP, и почему его выделяют из сотен тысяч других белков?

Что первое приходит вам в голову, когда вы думаете о море? Волны, соль, водоросли, рыбы и, конечно, медузы. Этих полупрозрачных существ, которые более чем на 90 процентов состоят из воды, можно встретить в морях практически на всех широтах. Разноцветные зонтики парят в воде, а некоторые даже светятся. Именно такие светящиеся медузы вида Aequorea victoria в 1960-е годы привлекли внимание группы биологов под руководством японца Осамы Симомуры (Osamu Shimomura).

Исследователи выделили из тела медузы несколько белков, одним из которых был GFP. Сам по себе этот белок не светится, однако если направить на него излучение определенной длины волны, он начинает мерцать зеленым цветом. Это явление получило название флуоресценции. Чтобы понять его причины, необходимо обратиться к атомам, молекулам и фотонам. Читать далее…

« Предыдущая


Bottom